PL23447B1 - Elektryczna lampa wyladowcza. - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy elektrycznych lamp wyladowczych, napelnionych zasad¬ niczo gazem i ewentualnie zawierajacych metal, dajacy sie odparowac. Rózne tego rodzaju lampy proponowano juz stosowac do celów oswietleniowych i do promienio¬ wania, pirzyczem w ostatnim przypadku wykorzystywano w szczególnosci wylado¬ wania w parze rteci.Duza niedogodnoscia tych lamp jest to, ze przewaznie wymagaja one stosunkowo wysokiego napiecia zaplonu, a wykazuja daleko nizsze napiecie palenia, co utrud¬ nia uzyskanie ekonomicznej ich pracy.Róznica miedzy napieciem zaplonu a na¬ pieciem palenia jest tracona w dodatko¬ wej impedancji, wskutek czego tylko czesc doprowadzanej energji zostaje wyzyski¬ wana racjonalnie w lampie. Jezeli impe- dancje dodatkowa stanowi cewka dlawia¬ ca, wówczas wykazuje instalacja stosun¬ kowo maly wspólczynnik mocy (cos qA.Kwestja obnizenia napiecia zaplonu po¬ siada zatem ogromne znaczenie.W dlugich elektrycznych lampach swietlacych i elektrodach, pozostajacych zimnemi podczas pracy, proponowano juz ladunki, osiadajace na sciankach szklane¬ go naczynia lampy, usuwac zapomoca przewodzacej okladziny, umieszczonej naj¬ korzystniej na zewnetrznej stronie scian¬ ki szklanego naczynia lampy, i w ten spo¬ sób obnizac napiecie zaplonu. Wymieniona okladzina przewodzaca jest laczona przy-tern badz z jedna elektroda, badz tez, jak? *io stosuje sie dotychczas w praktyce, zo¬ staje^uziemiona bez^lac^eiua jej z elektro-1 fjanfif Obnizenie napiepia ^aplonu, powo- , dowane przez te okladziny, nie jest duze w lampach swietlacych, których elektro¬ dy pozostaja zimne podczas pracy, i za¬ zwyczaj nie przekracza 20 — 30% napie¬ cia zaplonu, dlatego tez tego rodzaju lam¬ py byly przewaznie, jak wiadomo, wytwa¬ rzane bez takich okladzin przewodzacych.Tego rodzaju okladzin przewodzacych nie uzywano dotad zupelnie w elektrycznych lampach swietlacych z zarowemi elektro¬ dami tlenkowemi, poniewaz w lampach tych napiecie zaplonu jest znacznie nizsze i obnizenie tego napiecia zaplonu o 20 — 30% wyraziloby"sie nieznacznem tylko zmniejszeniem bezwzglednej wartosci na¬ piecia. Do tego nalezy dodac, ze wobec stosowania mniejszych elektrod tlenko¬ wych odleglosc tych elektrod od okladzi¬ ny przewodzacej jest wieksza, wskutek czego zmniejsza sie nieco z natury rzeczy pojemnosc miedzy elektrodami a przewo¬ dzaca okladzina, umieszczona na zewmetrz- nej stronie scianki naczynia lampy. Sa¬ dzono zatem, ze w lampach swietlacych o zarowych elektrodach tlenkowych pirzy za¬ stosowaniu przewodzacej okladziny osia¬ gnie sie jeszcze mniejsze obnizenie sie na¬ piecia zaplonu, anizeli w lampach swie¬ tlacych o zimnych elektrodach.Wedlug wynalazku wychodzi sie z za¬ lozenia, ze W elektrycznych lampach swie¬ tlacych o zarowych elektrodach tlenko¬ wych wskutek umieszczenia, najkorzyst¬ niej, na zewnetrznej stronie scianki naczy¬ nia lampy przewodzacej okladziny powo¬ duje sie w rzeczywistosci zupelnie inne dzialanie, a mianowicie napiecie zaplonu zostaje obnizone, nie jak dotychczas o 20 — 30%, lecz o znacznie wiekszy pro¬ cent, a w pewnych przypadkach nawet o okolo 80%, jednakze tylko wtedy, gdy o- kladzina przewodzaca polaczona jest z | jedna elektroda i posiada taka dlugosc, iz rozposciera sie ona prawie na calej dlugo¬ sci oslony lampy, czyli doprowadzona jest prawie do drugiej elektrody. Podczas gdy elektryczna lampa swietlaca, zaopatrzona w zarowe elektrody tlenkowe (przy dlu¬ gosci okolo 1 m i srednicy 20 mm, liczonej bez okladziny sciennej), wykazuje napie¬ cie zaplonu okolo 750 — 800 woltów, to taka sama lampa swietlaca, zaopatrzona w okladzine przewodzaca, posiada napiecie zaplonu okolo 180 woltów. Elektryczne lampy swietlace, zaopatrzone wedlug wy¬ nalazku nietyflko w zarowe elektrody tlenkowe, lecz równiez i w! okladzine prze¬ wodzaca, polaczona tylko z jedna elektro¬ da i doprowadzona prawie do drugiej e- lektrody, posiadaja przy zwyklej dlugo¬ sci do 1 m napiecie zaplonu, lezace w gra¬ nicach napiecia sieci, dzieki czemu tak wy¬ konane lampy swietlace moga byc zasila¬ ne pradem o zwyklem napieciu sieciowem bez koniecznosci stosowania transformato¬ rów.Przyczyna zgola nieoczekiwanie duze¬ go procentowo obnizenia sie napiecia za¬ plonu jest z jednej strony, przy zwykle stosowanych materjalach na elektrody tlenkowe, wystepowanie emisji elektro¬ nów przy niskiej temperaturze, z drugiej zas strony o wiele mniejsze rozmiary e- lektrod tlenkowych w porównaniu z elek¬ trodami zimnemi, Inna wlasciwosc i wiel¬ kosc dektrod tlenkowych powoduja to, ze natychmiast po wlaczeniu pradu miedzy przewodzaca okladzina a elektroda, leza¬ ca wpoblizu jej swobodnego konca, po¬ wstaje bardzo silne wyladowanie swietla¬ ce, które wynagradza zmniejszenie sie po¬ jemnosci, zachodzacej wskutek nieco zwiekszonej odleglosci malej elektrody od przewodzacej okladziny. Dzieki powstaja¬ cemu silnemu wyladowaniu swietlacemu elektroda tlenkowa ogrzewa sie bardziej i powoduje tak duza emisje elektronów, iz zaplon, przy przeksztalceniu sie wylado- - 2 —wania swietlacego na wyladowanie luko¬ we, moze byc dokonywany przy napie¬ ciach tak niskich, przy jakich dotychczas bylo to zgola rzecza niemozliwa do urze¬ czywistnienia.Wynalazek moze byc z powodzeniem stosowany nietylko w elektrycznych lam¬ pach swietlacych na prad zmienny, lecz równiez i w lampach swietlacych na prad staly. W ositatnim przypadku jest rzecza korzystna wyposazyc lajmpe w anode, wy¬ konana z metalu, wegla lub tlenlku cyrko¬ nu i pozostajaca zimna podczas pracy, przewodzaca zas okladzine — polaczyc z anoda, wskutek czego koniec tej okladzi¬ ny bedzie lezal wpoblizu zarowej katody tlenkowej.Korzysibnie jest zastosowac argon do napelnienia lampy. Do gazu moze byc do¬ dana równiez para anetaJu, np. para rteci, w którym to celu do lampy mozna wpro¬ wadzic pewna ilosc metalu, dajacego sie odparowywac. .Zamiast jednego metalu mozna zastosowac w lampie równiez kilka metali, np, latwolotny stop metali, zwla¬ szcza latwolotny stop metalu alkaliczne¬ go, najkorzystniej amalgamat alkaliczny.Przy bardzo niskiem napieciu sieci, wynoszacem np. 110 woltów lub nizszem, jest rzecza korzystna nadac aktywowanym elektrodom zarowym postac tulejki, we wnetrzu zas jej umiescic drut zarowy. W tym przypadku jest rzecza celowa mate- rjaly, emitujace elektrony, umiescic w ple¬ cionce drucianej lub tasmowej i nastepnie wraz z ta plecionka umiescic je na po¬ wierzchni metalowej tulejki, otaczajacej drut zarowy. Drut zarowy najlepiej jest zasilac bezposrednio z sieci bez stosowa¬ nia transformatora lub tez osobnego zró¬ dla napiecia. Z drutem zarowym mozna ewentualnie polaczyc szeregowo opornik, przejmujacy czesc napiecia sieci. Nie jest rzecza konieczna, aby obie elektrody by¬ ly wykonane jako posrednio zarzone, lecz wystarcza, gdy w jednym koncu lampy zo¬ stanie umieszczona posrednio zarzona e- lektroda zarowa, w drugim za£ — akty¬ wowana elektroda zarowa, samonagrzewa- jacal sie od pradu glównego.Na rysunku przedstawiono przyklad wykonania wynalazku. Cyfra 1 oznaczono lampe wyladowcza, wykonana najkorzyst¬ niej z kwarcu i napelniona gazem, najle¬ piej .gazem szlachetnym, np. argonem, pod cisnieniem 2 mm slupa rteci, ai ponadto lampa ta zawiera metal /', umieszczony na dnie naczynia i dajacy sie odparowy¬ wac, np. rtec, sód, kadm, tal, cynk, lub tez dajacy sie latwo odparowywac stop metali, zwlaszcza stop metali alkalicznych. W po¬ równaniu z czescia lampy, w której odby¬ wa sie wyladowanie, naczynia elektrodo¬ we 2, 3 sa nieco rozszerzone i zawieraja po jednej elektrodzie zarowej 6 wzgled¬ nie 7. Elektrody zarowe 6 i 7 sa podtrzy¬ mywane zapomoca drutów zasilajacych 4 i 5. Wi przedstawionym przykladzie wyko¬ nania przedmiotu wynalazku elektrody za¬ rowe $a wykonane w postaci skretki z dru¬ tu, w której przestrzeniach posrednich sa umieszczone substancje, emitujace elek¬ trony. Jest rzecza korzystna, aby substan¬ cja ta byla mieszanina* tlenków metali ziem alkalicznych z tlenkiem glinu lub tlenkiem cynku. Elektrody wraz z ich trzy- makami 6', 7', przewodzacemi prad, two¬ rza zamkniete obwody pradu. W tych ob¬ wodach zamknietych przy wyrdbie lampy moga byc wzbudzane z zewnatrz prady szybkozmienne, które nagrzewaja elektro¬ dy i doprowadzaja je do temperatury za¬ rzenia, a to w celu odgazowania ich i prze¬ ksztalcenia zwiazków chemicznych. W przykladzie, przedstawionym na rysunku, elektroda 6 tworzy wraz z trzymakiem 6' w! postaci palaka obwód zwarty, natomiast elektroda 7 tworzy obwód zwarty z trzy¬ makiem T w postaci blaszki, zaopatrzonej w szczeliny. Elektroda 6 jest polaczona z przewodzaca okladzina 8, umieszczona na zewnetrznej stronie scianki naczynia lam- — 3 —py 1 i rozposcierajaca sie az do miejsca, lezacego wjpoblizu drugiej elektrody 7.Jest rzecza korzystna (naprzeciwko wy¬ mienionej okladziny przewodzacej 8 umie¬ scic druga okladzine przewodzaca~9, pola¬ czona z druga elektroda 7, pozostawiajac miedzy obiema przewodzacemi okladzina¬ mi 8 i 9 waska szczeline 10.Zaleznie od okolicznosci nalezy stoso¬ wac elektrody aktywowane, które sa nad¬ zwyczaj trwale, a pomimo to bardzo ak¬ tywne, wskutek czego mie powstaja uszko¬ dzenia wskutek wyladowania nai bardzo malej czesci powierzchni elektrody. Elek¬ trody moga zawierac np. substancje, roz¬ poczynajace emisje elektronów przy na¬ pieciu ponizej 3 woltów, jak n|p. tlenki me¬ tali ziem alkalicznych, które korzystnie jest zmieszac z substancjami o malej prze¬ wodnosci cieplnej i elektrycznej, jak np. z tlenkiem glinu, cyrkonu, cynku; niklu lub kobaltu.Jest rzecza korzystna, aby substancje aktywne zawieraly wolne czastki metalu, silnie emitujacego elektrony; Na czastkach tych przy zaplonie lampy moze wtedy po¬ wstawac wyladowanie swietlace, szybko nagrzewajace elektrode. Elektrody mozna powflec substancja aktywna, aczkolwiek mozna równiez substancje te wprowadzic do kadluba elektrody.Substancje, emitujace elektrony, wzglednie mieszaniny substancyj, emituja¬ cych elektrony, z substancjami o nieznacz¬ nej przewodnosci cieplnej i elektrycznej korzystnie je-st umiescic w posrednich przestrzeniach metalowego kadluga elek¬ trody. Ten ostatni moze byc wykonany w postaci plecionki z drutu metalowego lub z tasmy metalowej ewentualnie z gazy me¬ talowej lub w postaci jednej lub kilku skretek z drutu. W razie zastosowania e- lektrod, wykonanych w powyzszy sposób, przy doprowadzaniu napiecia (nawet na¬ piecia, stosowanego w zwyklych sieciach) powstaje wyladowanie swietlace, które tworzy punkciki swietlace na metalowych czastkach elektrod. Punkciki te zlewaja sie bardzo szybko na kazdej elektrodzie i tworza razem duza plame swietiaca. Wy¬ ladowanie swietlace przechodzi w wyla¬ dowanie lukowe przy obnizeniu napiecia i wzroscie natezenia prajdu- Azeby otrzymac cisnienie pary, po¬ trzebne do pracy lampy, oraz osiagnac przeksztalcanie sie wyladowania na wyla¬ dowanie rzeczywiscie wysokoprezne, trze¬ ba, aby wymiary lampy znajdowaly sie w okreslonym stosunku do zamierzonego pradu; roboczego oraz by zastosowana byla dostateczna ilosc metalu, dajacego sie od¬ parowywac. Jako przyklad mozna podac lampe, w której odleglosc miedzy elektro¬ dami wynosi okolo 250 mm, srednica zas 20 mm, przyczem czesci naczynia, w któ- rytoh sa umieszczone elektrody, posiadaja srednice 28 mm. Lampa ta przy zastoso¬ waniu w niej rteci jako metalu, dajacego sie odparowywac, winna zawierac rteci wiecej niz 4 gramy. Lampa ta zapala sie przy pradzie rozruchowym 5V2 ampera i pali sie przy zwyklym pradzie roboczym 2% ampera oraz przy cisnieniu, wynosza- cem 350 — 400 mm slupa rteci, przyczem napiecie, pobierane przez lampe, wynosi 140 — 150 woltów przy napieciu zaplonu okolo 190 woltów, bezposrednio zas po za¬ plonie wynosilo zaledwie 25 woltów. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe. L Elektryczna lampa wyladowcza, napelniona zasadniczo gazem, ewentualnie z dodatkiem metalu parujacego, np. rteci, przystosowana zwlaszcza do celów oswie¬ tleniowych i do promieniowania,, a zawie¬ rajaca elektrody zarowe, zaopatrzone w substancje, silnie emitujace elektrony, i nagrzewajace sie najkorzystniej zapomoca wyladowania, znamienna tern, ze jest wy¬ posazona w przewodzaca okladzine, umie¬ szczona, najkorzystniej, na zewnetrznej — 4 —stronie scianki naczynia lampy i polaczo¬ na z jedna elektroda, a rozposcierajaca sie do miejsca, lezacego wpoblizu drugiej e- lektrody.

2. Elektryczna lampa wyladowcza wedlug zastrz. 1, znamienna tern, ze za¬ wiera stop metalu, dajacy sie latwo odpa¬ rowywac, zwlaszcza zas lartwolotny stop metalu alkalicznego, najkorzystniej amal¬ gamat alkaliczny.

3. Elektryczna lampa wyladowcza wedlug zastrz. 1 i 2, znamienna tern, ze aktywowana dektrode zarowa stanowi tu¬ leja metalowa, która otacza drut grzejny i na której jest umieszczona plecionka z drutu lub tasmy, zaopatrzona w substan¬ cje, emitujace elektrony.

4. Elektryczna lampa wyladowcza, wedlug zastrz. 3, znamienna1 tern, ze drut grzejny aktywowanej elektrody zarowej jest zasilany bezposrednio z sieci, ewen¬ tualnie poprzez opornik szeregowy.

5. Elektryczna lampa wyladowcza wedlug zasftrz. 1 — 4, zmamienma tern, ze w jedhym swym koncu posiada posrednio nagrzewana aktywowana elektrode zaro¬ wa, w drugim zas — aktywowana elektro¬ de zarowa, nagrzewajaca sie od wylado¬ wania. N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy. s 3 3 )'»)} 6 / / bruk L. Óogoslawakieffo i Ski, Wanza*a. PL